2016-2017学年高中物理第12章机械波3波长频率和波速课时作业新人教版选修3-4.doc

3　波长、频率和波速 A组(15分钟) 1.一列波从空气传入水中,保持不变的物理量是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.波速 B.波长 C.频率 D.以上都不变 解析:波的频率由波源决定,与介质无关,选项C正确;波速由介质决定,波由一种介质进入另一种介质,波速v发生变化,选项A、D错误;由λ=知选项B错误。 答案:C 2.对公式v=λf的理解,以下说法中正确的是(　　) A.由v=λf可知,波速与频率成正比 B.波速v由介质决定,频率f由波源决定 C.当波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波速、波长改变 D.v=λf适用于横波,不适用于纵波 解析:波速只与介质有关,频率由波源决定,选项A错误,B正确;不同频率的波在同一种介质中传播时,波长与频率成反比,同一列波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速与波长成正比,选项C正确;v=λf适用于一切波,选项D错误。 答案:BC 3.一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=1 s时的波形如图中虚线所示。由此可以判定此波的(　　) A.波长一定是4 cm B.周期一定是4 s C.振幅一定是2 cm D.传播速度一定是1 cm/s 解析:解波形的题目,一般可分为两类:一类是读图,可以直接从图上读出振幅和波长,此题便可读出波长是4 cm,振幅是2 cm,故选项A、C正确;另一类是根据图象给定的条件,去计算波速和周期,判定波传播的方向,判定某一质点的运动情况及判定某一时刻的波形。解决这类问题是建立在正确读图和对波动的正确理解上的,是较深层次的考查。此题表示出在1 s时间内图象的变化,这1 s时间与周期的关系为nT+T=1 s(n=0,1,2,3,…)是不确定解,因此选项B错误;同理,传播速度也不确定,选项D错误。 答案:AC 4. 如图所示,一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时,该波传播到x轴上的质点B处,质点A在负的最大位移处。在t=0.6 s时,质点A第二次出现在正的最大位移处,则(　　) A.该波的周期为0.3 s B.该波的波速等于5 m/s C.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向上运动 D.t=0.6 s时,质点C在平衡位置处且向下运动 解析:从t=0时开始经1T质点A第二次出现在正的最大位移处,即T=0.6 s,故T=0.4 s,选项A错误;由图象知λ=2 m,则v= m/s=5 m/s,选项B正确;波由B传到C点所用时间t1= s=0.2 s,且C点开始向上振动,再经过t2=0.6 s-t1=0.4 s,C点恰好振动了1个周期,又回到原状态,故选项C正确,D错误。 答案:BC 5.一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为(　　) A.4 m、6 m和8 m B.6 m、8 m和12 m C.4 m、6 m和12 m D.4 m、8 m和12 m 解析:由于该波上两质点处于平衡位置且相距6 m,且两质点间波峰只有一个,故6 m与波长λ的关系有三种可能:λ=6 m,=6 m,λ=6 m,故波长的可能值为6 m,12 m,4 m,选项C正确。 答案:C 6.一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速为v=4 m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图甲所示,在图乙中能够正确表示t=0.15 s时的波形的是(　　) 甲 乙 解析: t=0时刻波的图象如图所示,0.15 s内波形平移距离x=vt=0.60 m,将t=0时刻的波形向左平移0.6 m即得到t=0.15 s时的波形,选项A正确。 答案:A 7.(2015·重庆理综)如图为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P的振动周期为0.4 s。求该波的波速并判断P点此时的振动方向。 解析:由题图可知波长λ=1.0 m,则波速v==2.5 m/s。将波形沿正x轴方向平移少许,比较P点的运动状态可知,P点沿y轴正向运动。 答案:2.5 m/s,沿y轴正向 8.导学图所示,甲图为某波源的振动图象,乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形,波的图象的坐标原点表示波源。问: (1)这列波的波速多大? (2)若波向右传播,当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时,从乙图图示时刻开始质点P已经超过了多少路程? 解析:(1)由振动图象可知周期T=0.2 s,由波的图象可知波长λ=0.2 m,则由波速公式可得v= m/s=1 m/s。 (2)P点一共振动了t= s=0.4 s=2T 可得P点经过的路程为2×4A=2×4×0.05 m=0.4 m。 答案:(1)1 m/s　(2)0.4 m B组(15分钟) 1.一列简谐横波,在t=0时波形如图所示,P、Q两点的坐标分别为(-1,0)、(-7,0)